Способ изготовления газонаполненных разрядников

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ РАЗРЯДНИКОВ с малыми зазорами между электродами, закрепленными на изоляторе, включающий нагрев деталей разрядника, перемещение электродов до соприкосновения базовых поверхностей , прикрепление электродов к изолятору и охлаждение разрядника до нормальной температуры, отличающийся тем, что, с целью расширения.диапазона использования для материалов с любым соотношением коэффициентов теплового расширения , при нагреве обеспечивают разность средних температур изолятора и электродов , при которой приращение за счет теплового расширения общей длины электро дов превышает аналогичное приращение длины изолятора на заданную величину зазора между электродами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D Н 01 J 9 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ грев деталей разрядника, перемещение электродов до соприкосновения базовых поверхностей, прикрепление электродов к изолятору и охлаждение разрядника до нормальной температуры, отличающийся тем, что, с целью расширения. диапазона использования для материалов с любым соотношением коэффициентов теплового расширения, при нагреве обеспечивают разность средних температур изолятора и электродов, при которой приращение за счет теплового расширения общей длины электродов превышает аналогичное приращение длины изолятора на заданную величину зазора между электродами.

CO

00 3

СР

Ю!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3365107/18-21 (22) 11.12.81 (46) 23.03.84; Бюл. № 11 (72) А. Г. Симакин, В. Д. Цветков, В. Г. Филоненко и М. А. Хузмиев (53) 621.385 (088.8) (56) 1. Патент США № 3693299, кл. 29-25.16, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР №, 272995, кл. Н 01 J 9/18,1967. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ РАЗРЯДНИКОВ с малыми зазорами между электродами, закрепленными на изоляторе, включающий на„SU„„1081702 A

1081702

Изобретение относится к способам изготовления газоразрядных приборов с твердыми катодами, в частности газонаполненных разрядников, и может быть использовано на предприятиях, выпускающих подобные приборы.

Известен способ изготовления разрядников, предусматривающий избирательный нагрев электрода во время установки зазора, согласно которому электроды жестко закрепляют нерабочими концами на изоляторе, оставив между ними расстояние, большее заданного. После этого один из электродов, с рабочим концом, имеющим возможность перемещаться внутри вспомогательной трубки, также жестко закрепленной на изоляторе, нагревают с помощью лазерного луча, пока из-за теплового расширения электрода межэлектродное расстояние не станет равным заданному, и в этот момент с помощью лазерного луча приваривают электрод к вспомогательной трубке, фиксируя зазор (1) .

Однако этот способ сложен в условиях серийного производства, так как требует установления момента времени, когда в результате теплового расширения электрода межэлектродное расстояние становится равным заданному, чтобы в этот момент осуществить фиксацию зазора. Для суждения о величине зазора известный способ предусматривает непрерывное измерение электрических параметров прибора в процессе установки межэлектродного расстояния, а это требует весьма сложного оборудования и в производственных условиях нетехнологично. Кроме того, известный способ требует усложнения конструкции прибора: электрод должен иметь нагреваемую зону с повышенным коэффициентом температурного расширения, должна иметься вспомогательная трубка, к которой при достижении заданного зазора электрод приваривается лучом лазера.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ изготовления разрядников с малым зазором между электродами, закрепленными на изоляторе, включающий нагрев деталей разрядника, перемещение электродов до соприкосновения базовых поверхностей, прикрепление электродов к изолятору и охлаждение разрядника до нормальной температуры (2).

После охлаждения до нормальной температуры, из-за большего коэффициента температурного расширения металла электродов по отношению к материалу изолятора, между электродами образуется зазор.

Однако в случае конструкции прибора с согласованным спаем, например стекла с коваром, когда коэффициенты температурного расширения электродов и изолятора одинаковы, известный способ не позволяет получить заданный зазор между электродами.

Целью изобретения является расширение диапазона использования способа для

5 материалов с любым соотношением коэффициентов теплового расширения.

Указанная цель достигается тем, что по способу изготовления газонаполненных разрядников с малыми зазорами между электродами, закрепленными на изоляторе, вклю-!

0 чающему нагрев деталей разрядника, перемещение электродов до соприкосновения базовых поверхностей, прикрепление электродов к изолятору и охлаждение разрядника до нормальной температуры, при нагреве обеспечивают разность средних температур изолятора и электродов, при которой приращение за счет теплового расширения общей длины электродов превышает аналогичное приращение длины изолятора на заданную величину зазора между элек20 тродами.

Для получения увеличенных межэлектродных расстояний изолятор во время фиксации электродов может дополнительно охлаждаться в средней части, например обдуванием воздухом. Такой способ никаких

2s измерений в процессе изготовления разрядника не имеет, необходимая разность температур обеспечивается подобранным опытным путем режимом нагрева.

На фиг. 1 изображен опытный образец разрядника в момент спаивания; на фиг. 230 кривые изменения температуры стеклянного изолятора вдоль образующей при разном времени процесса спаивания; на фиг. 3— кривая зависимости межэлектродного расстояния в готовом разряднике от времени процесса спаивания (для данной конструкM ции разрядника).

Пример. Способ применяют при изготовлении разрядников, состоящих из коваровых дисков-токовводов 1 и 2, и выполненных с ними как одно целое электродов

3 и 4 с рабочими плоскими частями 5 и б

40 в виде вольфрамовых дисков, которые являются базовыми поверхностями. Токовводы 1 и 2 отделены стеклянным изоляторомцилиндром 7, Таким образом, конструкция разрядника минимально простая. При сборке диски 1 и 2 и цилиндр 7 собираются в пакет (оправка, обеспечивающая соосность, не показана) . Коэффициенты температурного расШирения ковара и стекла практически равны; так как при спайке образование швов-валиков происходит за счет дли50 ны стеклянного цилиндра 7, его заготовка должна иметь соответствующий припуск по длине. Собранный пакет помещается в рабочую зону нагревательного индуктора

8, в которыи подается высокочастотный ток;интенсивность нагрева регулируется

55 мощностью высокочастотного генератора и устанавливается такой, чтобы металлические детали, в том числе электроды, нагре1081702 оое

Составитель В. Александров

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 1557 47 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вались до светло-красного каления (850900 С), что обеспечивается при мощности генератора 4,5 кВт. После такого нагрева в направлении стрелок А подается осевое усилие, и цилиндр 7 прижимается к нагретым дискам 1 и 2, при этом стекло также нагревается. Однако интенсивный нагрев стекла происходит лишь в узкой зоне около металла, а средняя часть цилиндра 7 нагревается

Лишь за счет излучения внутренних деталей, так как теплопроводность стекла мала.

Так как время спайки невелико, температура стекла в средней части цилиндра 7 гораздо меньше температуры электродов 3 и 4.

Кривая 9 на фиг. 2 показывает экспериментально определенное распределение 15 температуры стекла вдоль образующей цилиндра при спаивании, длящемся 20 с, кривая 10 — после 35 с, кривая 11 — после

60 с. Как видно из этих кривых, чем дольше длится операция спаивания, тем больше приближается температура стеклянного изолятора к температуре электродов при фиксированной мощности, подаваемой на индикатор 8.

После расплавления краев цилиндра 7 осевым усилием по стрелке А рабочие участ ки 5 и 6 электродов доводятся до соприкосновения по всей базовой поверхности, и после истечения заданного времени спаивания высокочастотный ток в индукторе 8 выключается. По мере выравнивания температуры деталей разрядника при охлаждении происходит образование зазора между рабочими частями 5 и 6, так как более нагретые электроды сокращаются в длине сильнее, чем менее нагретый стеклянный цилиндр

7. Как видно из экспериментально полученной кривой 12 на фиг. 3, чем интенсивнее

4 нагревается изолятор из-за более длительного процесса спаивания, тем меньше получаемый межэлектродный зазор в готовом приборе. Таким образом, поддерживая мощность нагрева постоянной, оказывается возможным регулирование межэлектродного расстояния временем спайки. Эксперименты показали, что заданный зазор 0,05 мм у партии приборов данной конструкции обеспечивается с минимальным разбросом при длительности спайки 35 с. Для каждой другой конструкции режим, обеспечивающий требуемый, межэлектродный зазор, необходимо таже подбирать опытным путем, так как расчет из-за ряда трудноучитываемых факторов весьма затруднен. При необходимости получения увеличенных зазоров цилиндр в средней части обдувается сжатым воздухом, что снижает его температуру.

Предлагаемый способ обеспечивает получение строго параллельных зазоров, так как при спайке электроды соприкасаются всей рабочей поверхностью. и в дальнейшем параллельность сохраняется, поэтому при эксплуатации разрядников нагрузка на всю рабочую поверхность электродов равномерна, что создает условия для повышения стабильности параметров и долговечности разрядников. Строгое соответствие межэлектродных расстояний заданной величины обеспечивается простым путем, без какихлибо измерений в процессе изготовления разрядников, без контроля параметров при сборке, поэтому предложенный способ проще и технологичнее в условиях серийного производства, чем известные, причем он применим и при равенстве коэффициентов температурного расширения деталей. Предложенным способом могут изготавливаться разрядники наиболее простой конструкции.